第58屆--民國107年

為了更加了解「微生物分解塑膠之過程」，我們開始從周遭的土壤中做篩菌，並使用市面上常見的生物可分解塑膠PLA及回收場蒐集的PLA做為我們篩菌的目標物，透過觀察乳化過後的PLA透明度變化，找出最有效率的一株菌種，再開始進行純化，如此反覆操作，直到找到我們所需要的單一菌落。送去鑑定機構分析結果發現這株菌的酵素跟菌保中心專門分解PLA的菌都有產生PLA分解酵素的基因片段，同時這株菌是新種，所以我們將它命名為「HEY」。此菌在能與菌保中心的菌一樣分解PLA的同時，也能有效分解另一種生物可分解塑膠PHB，所以我們開始測定「HEY」對PLA以及PHB的分解效率。

我們實驗得知影響光傳輸聲音因素有：發射端的音源與接收端太陽能板的接法、發射端感應線圈的圈數、中間使用的介質、發射端的光源、太陽能板的選擇，均會影響聲音傳輸的效益。 經實驗發現要有效光傳輸聲音條件: 1. 發射端的音源要使用串聯，且正極要接接地，電感要接左右聲道，接收端太陽能板正極與接地相接，負極與左右聲道。 2. 發射端感應線圈建議使用圈數10圈且口徑為3cm。 3. 當發射端與接收端越接近且中心線左右徧移10度皆有良好效果。 4. 白光屬於短波的光源效果比長波的效果好。 5. 接收端太陽能板建議使用3V單晶矽效果最佳。 以上發現應用於學校國學情境區導覽時，學生可以由簡易的設備聽到介紹與說明。

3D印表機正夯，號稱能啟動第三次工業革命，什麼都能印；綠色能源是人類未來能永續生存的重要條件，風力發電非常適合台灣發展；南部的天氣，夏天異常炎熱，人手一台小電風扇。本研究在探討用簡單的3D繪圖工具，利用3D印表機，製作不同葉片數、寬度、角度的葉片，裝在市售的馬達上，在固定的風速下，找出可產生最大電壓的葉片，並反過來探討能產生最大電壓的葉片，在給馬達相同的電壓下，是不是也可以產生較快的風速，並利用實驗素材製作出一台簡易的小風扇暨風力發電小夜燈的功能。

本作品首先以市面上多種橡皮筋做為子彈的適用與耐用度做測試實驗以及研究如何利用冰棒棍及橡皮筋相結合成滾輪機關槍並利用棉線拉動滾輪以產生連發現象；再者希望將手動式滾輪機關槍透過電動馬達及晶片結合以達成遠端遙控自動連發。除此之外，排除大量擊發橡皮筋及減少卡彈的核心問題後，將研究如何製做快速裝彈輔助器來解決裝彈時在時間耗費的效率。在此，以上所敘述隻藍芽遠端遙控自動發射器以及快速裝彈輔助器為本作品研究的主要目標。

兩個互相垂直的簡諧運動所構成的圖形即為Lissajous曲線，可寫成{x=p1cos(α1t+c1) y=p2cos(α2t+c2) 的形式，而當且僅當頻率比α1/α2為有理數時，圖形會形成一個封閉曲線，且會有重合與不重合兩種情況，將兩種情況分開討論，對於任意給定的頻率和相位差，我們求出了Lissajous曲線的二重點(double point，指曲線與其本身相交的點且曲線在該點的兩條切線斜率是相異的)參數值及其個數公式以及判別其重合與否的充要條件，也對Lissajous曲線的連續性質做了一些研究，包括切線斜率、反曲點個數等。並將Lissajous曲線拓展到三維的情況，發現大部分的情況下圖形是沒有二重點的封閉曲線，也得到了在固定頻率比的情況下，二維Lissajous曲線相位差的改變即為三維Lissajous曲線在空間中旋轉的投影這一有趣結果。

林口是個正在都市化的地區，在都市化的過程中使得綠地面積逐漸縮小，因此本研究透過實地野外調查，利用綠地中雜草的種類及分布，探討人為除草頻率對環境的影響。結果顯示：開發程度越高的環境，在無遮蔭處，外來種的比例會下降，植被生物多樣性也會隨之提升，植物科別數會越多，在有遮蔭處則反之。開發度越高會導致土壤酸鹼值較林口酸性紅土接近中性，土壤濕度則會因覆蓋率高及有遮蔭而上升；從新舊公園種數提升發現植群演替現象，顯示適當的除草頻率可提供更多植物播遷到此處的機會。本研究結果可作為開發中都市綠地經營管理的維護依據，經由定期除草，可穩定原生物種的分布數量，有效降低外來入侵物種的比例，有益於植被群聚結構的健全與相對較高的生物多樣性群聚。

本研究透過文獻研讀瞭解美崙斷層的成因與歷史事件，經由實地考察、實驗模擬與地震資料的空間、時序與能量分析，對1951年與2018年兩次花蓮大地震進行比較。同時對0206花蓮大地震嚴重傷亡的雲翠大樓倒塌可能原因進行討論。 考察結果顯示0206大地震造成美崙斷層上盤出現水平滑移與逆向錯動，破裂位置與1951年重疊，嚴重災情出現區域與美崙斷層地質敏感區吻合。實驗結果顯示雲翠大樓傾倒主因是土壤液化所導致。震源分佈與能量分析顯示1951年大地震可能是菲賓板塊直接衝撞花蓮陸地所造成，而2018年大地震的成因則是隱沒帶的潛移帶動脆弱岩層的滑移與能量釋放，兩次大地震除引發的機制明顯不同外，所釋放能量的差異高達近50倍，美崙斷層仍含很多未釋放的能量。

糖尿病與癌症皆為臺灣前十大死因之一，而糖尿病在多項文獻已被指出與癌症的發生有相關性。本研究旨在探討中西糖尿病藥與癌症藥物之間的交互作用對細胞的影響，實驗中選用了一種癌症及四種糖尿病藥物，其中，糖尿病藥物有一種西藥、三種中藥；採用乳腺癌細胞株MCF7並模擬第二型糖尿病患者血糖水準的變化進行實驗，以觀察癌細胞在不同環境經不同藥物處理後對細胞存活率的影響，同時採用成纖維細胞3T3以觀測藥物對正常細胞的影響；藉由Crystal violet、ELISA加以分析，發現西藥明顯抑制癌症藥物對MCF7的毒殺能力；同時以Western blot分析細胞蛋白質表現量變化、Flow Cytometer測量ROS的表現量，以探討藥物之間的交互作用。未來希望在胰臟細胞Ins1、肝細胞HEPG2觀察藥物交互作用對糖尿病的影響。

金是一種自然界的貴重金屬，是具有極安定、高生物相容性且具抗氧化特性的物質。當金的尺寸縮小到奈米等級時，其顏色與物化性質將有很大的改變，約20nm左右的金奈米粒子在溶液中呈現紅色，其熔點降低，並具有很強的催化力。另外，當金奈米粒子的粒徑小於3nm時在溶液中則呈現混濁白色，在紫外燈下會發出螢光色澤。 本研究中金奈米粒子之合成採用四氯金酸(HAuCl4)與硼氫化鈉(NaBH4)合成金奈米粒子，研究中將探討合成反應中之還原試劑種類及比例、溫度條件等變因，對合成金奈米粒子之粒徑、光學特性及安定性等基本性質的影響。更希望本研究能運用簡易合成法使金奈米粒子合成步驟簡化，並符合綠色化學及友善環境之核心理念。

本研究旨在觀察撲克牌於空中飛行軌跡的變化。為了能夠精準控制每次實驗發射時的條件，我們製作了一台撲克牌發射器。在本次科展中我們研究了多種原因對撲克牌飛行軌跡之影響(例如：初始偏轉角、牌型凹凸程度)，並依據實驗數據觀察現象，分析距離對於落點偏轉角之影響。此外，驗證實驗場地氣流對落點的影響。最後透過定性描述驗證撲克牌的飛行軌跡影響因素，進而提出一定程度的見解及討論。